[发明专利]用于中国西门塔尔牛亲缘关系鉴定的SNP分子标记组合

说明书

技术领域

本发明属于分子遗传学领域，涉及中国西门塔尔牛亲缘关系鉴定的SNP分子标记组合及其应用。

背景技术

系谱信息在牛育种中有着重要的作用。错误的系谱会大大降低遗传评定准确性，影响选种选配的效果，降低群体的遗传进展，给养牛业带来巨大经济影响。然而，在实际养殖生产中，系谱记录错误是难免的，它受多种因素影响，如配种记录、产犊记录、系谱录入及整理中的人为错误等等，尤其在饲养粗放的散养式牧场，犊牛出生后很难确定父亲甚至双亲，往往会造成系谱错误。全世界各国牛群平均系谱错误率可达11％(Banos等，2001)，不同国家由于饲养方式和生产管理情况不同，系谱错误率也存在一定差异，但系谱错误在实际生产管理中难以完全避免。郭刚等(2012)研究表明，北京地区的荷斯坦母牛的系谱错误率平均为20.9％。如果按照世界平均11％的系谱错误率发生在实际生产中，会导致近交系数、公畜方差和跨国间的遗传相关等的估计值偏低。Israel和weller等(2000)的模拟研究表明，如果系谱错误率达10％，假设遗传力为0.25，在20年内以色列肉牛的群体遗传进展将会损失4.3％。在奶牛的遗传评估过程中，如果母牛的父亲记录错误率为11％，群体遗传进展将会降低11％～15％。Weller等提出，要保证每年牛群的遗传进展在1％以上，系谱错误率需控制在8％以下。因此，完整、准确的系谱对整个养牛业的生产与发展十分必要。

中国西门塔尔牛属于大型乳肉兼用品种，是我国20世纪50年代引入西门塔尔牛与本地黄牛经过杂交改良、闭锁繁育、扩繁选育等几个阶段培育而成。目前是我国肉牛业的主导品种，主要分布在我国的内蒙古、新疆等牧区。由于这些地区养殖方式多为粗放式饲养，在配种过程中，既有公牛本交，又有人工授精，加之在人工授精实施过程中人为操作失误，系谱错误率高达30％左右。因此，为了准确估计中国西门塔尔牛个体育种值，获得最大的遗传进展，亲缘关系的确认非常重要。

自从“DNA”指纹技术发明以来，认定亲子关系变为现实，亲子鉴定进入分子水平阶段，主要包括DNA指纹技术、微卫星及SNP法。目前应用较多的方法为微卫星法，如国际上ISA(International society for Animal Genetics)推荐的；田菲(2006)、张毅(2009)分别对微卫星标记亲子鉴定方法进行了构建和完善。但是，微卫星标记的判型工作复杂繁琐且判型周期长。应用Genemapper V4.0软件进行基因判型后，根据峰值和片段大小进行基因分型时，由于微卫星核心序列存在重复单元，在进行PCR扩增时极易产生打滑现象，形成山字峰，从而干扰等位基因的判定。而SNP标记，即单核苷酸多态性(single Nucleotide P0lymorphism)标记，与微卫星标记相比，SNP标记具有以下优点：

(1)SNP标记一般为二等位基因，在该位置上只存在两种不同的碱基，二进制的形式可以通过计算机实现自动化，大大减少了人为因素错误。因此与微卫星标记相比，SNP标记判型简单，且准确性高。

(2)遗传稳定，突变率低，受选择影响小。SNP的突变概率非常低，仅为l×10^-9～5×10^-9(Martinez-Arias等，2001)，远低于微卫星的10^-4～10^-6(Herraez等，2005)。此外，SNP在单个基因或整个基因组中的分布是不均匀的，在非转录序列中要多于转录序列，而且即使在转录区也是非同义突变的频率较大(cargill等，1999)。因此无论在自然选择还是人工选择的过程中，SNP标记都能够很稳定的遗传，不受选择压的影响。

(3)SNP标记是二态的遗传变异，每个SNP标记有2个等位基因，微卫星标记一般有5～20个等位基因。因此，单个SNP标记的多态性低于微卫星标记。单个SNP标记的排除概率一般为0.12，而单个微卫星标记的排除概率为0.3～0.6。但是，随着SNP标记数目的增加，SNP标记的累计排除概率可以达到并超过微卫星标记的累计排除概率。

目前尚无利用SNP标记进行中国西门塔尔牛亲缘关系鉴定的报道。缺少系谱记录对推广中国西门塔尔牛肉的质量追溯系统造成极大困难；另外，在牛的遗传研究方面需要用到系谱信息。因此，完整、准确的系谱对整个中国西门塔尔牛养殖业发展十分必要，在实际记录无法保障正确性的情况下，亲缘关系鉴定成为中国西门塔尔牛遗传育种改良方面的重要环节。

发明内容